España, al igual que otros muchos países, está metida de lleno en el complicado mundillo de los satélites espaciales. Un ejemplo son los Spainsat NG, unos satélites de comunicaciones cifradas destinados a las Fuerzas Armadas. Pero a nivel europeo existen otras preocupaciones, como la precisión de dichos equipos espaciales. El proyecto INPHOMIR de la Comisión Europea busca financiar satélites ultraprecisos.

INPHOMIR es un nuevo proyecto financiado enteramente por Horizonte Europa, el programa marco de investigación y desarrollo de la Unión Europea que durará hasta el año 2027. Dicho programa, que cuenta con un presupuesto de 95.500 millones de euros, será la base de esta iniciativa, que pretende revolucionar los sistemas de exploración espacial con nuevos sensores ultraprecisos.

La clave del proyecto está en el desarrollo de un conjunto de sensores de potencia ultrabaja que se aprovechan de pequeñísimos pulsos de luz láser que sobre el papel mejorarán la navegación por satélite y la observación propia de la Tierra. Sobre la mesa está la creación de hasta dos dispositivos de detección; un giroscopio óptico y un sensor LiDAR FMCW de onda continuada modulada en frecuencia de infrarrojo medio.

Láseres para navegar con precisión

Básicamente, INPHOMIR abre la puerta al desarrollo de circuitos integrados fotónicos avanzados, que en palabras de la web de la iniciativa desea "implementar tecnologías de infrarrojo cercano y medio". Por un lado está el giroscopio óptico y por el otro el sensor LiDAR FMCW, que añadirá más eficiencia y rentabilidad a las misiones espaciales, según Reuters.

El giroscopio utilizará rayos de luz giratorios que se encargarán de medir tanto el movimiento como la dirección hacia la que gira un equipo. Por otro lado, el sensor LiDAR emitirá luz láser en lugar de sonidos, para crear mapas tridimensionales que rodean al satélite. Daniele Palaferri, coordinador del proyecto INPHOMIR y científico senior de GEM Elettronica, compara este sistema con la ecolocalización de un murciélago.

Palaferri explica que este sistema lidar FMCW de infrarrojo medio funcionaría como un radar, pero cambiando el sonido por la luz láser. El sistema de ecolocalización se llevaría a drones y automóviles autónomos. "Nuestra onda continua modulada en frecuencia (FMCW) es una forma elegante de decir que el LiDAR envía un rayo láser que cambia su frecuencia con el tiempo", dice el experto. 

Prosigue asegurando que con este sistema, el sensor LiDAR "puede medir distancias con mucha precisión, incluso si los objetos están en movimiento". La idea es que los sensores de luz infrarroja media sirvan para poder ver a través de los elementos que normalmente bloquean la luz, como el polvo o la niebla.

¿De dónde sale esta necesidad? Lo cierto es que la navegación espacial y el uso de sistemas autónomos como los drones suelen tener problemas de precisión en situaciones de difícil o nula visibilidad, especialmente en entornos extremos como el espacio. Elementos como la niebla o el polvo pueden caer sobre los sensores de satélites y otros sistemas, obstaculizándolos y dejándolos 'ciegos'.

No es en absoluto un asunto baladí; en estas situaciones se realizan cálculos y medicines casi milimétricas que dependen de resultados lo más precisos posibles. Errores en este tipo de mediciones pueden generar auténticos problemas, desembocando en gastos potenciales de millones de euros. Por ejemplo, estas dificultades podrían provocar problemas en el posicionamiento y en la trayectoria de los equipos en el espacio.

A esto hay que sumarle que los sensores actuales pueden llegar a consumir grandes cantidades de energía, todo un problema en el espacio y que puede ser un verdadero limitante a la hora de operar tanto drones como satélites espaciales. Se necesitan así sensores más precisos y eficientes, que aguanten estas condiciones.

La solución que propone el consorcio de INPHOMIR promete abarcar desde satélites espaciales hasta drones y coches autónomos, permitiéndoles ver incluso con objetos en movimiento o en entornos oscuros y problemáticos a nivel de clima. "Esta tecnología puede ayudar a los satélites y vehículos exploradores a navegar y cartografiar terrenos desconocidos con precisión", precisa Palaferri.

INPHOMIR ya está aplicando estos avances al terreno de los drones, desarrollando estos sensores para conseguir mejorar algunas de sus tareas más engorrosas, como inspeccionar terrenos o edificaciones. La inteligencia artificial también está presente en el proyecto, brindado la oportunidad a estos equipos de trabajar de forma autónoma con un añadido en eficiencia extra.